JP4697299B2 - 動力伝達装置のオイル供給機構 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達装置のオイル供給機構、特に回転軸の端部に形成されるオイル貯留タンクから回転軸内のオイル通路内に潤滑・冷却用のオイルを供給する動力伝達装置のオイル供給機構に関する。

車両用の動力伝達装置においては、軽量、コンパクトで低負荷であり、しかも耐久性の高いことが要求される。そのため、例えば平行軸歯車変速機では、平行な回転軸の軸心にそれぞれ油穴を形成し、各回転軸に回転自在に支持された変速歯車の軸受部等に対して、その油穴を通してそれぞれ潤滑油を供給するようになっている。

この種の動力伝達装置のオイル供給機構としては、例えば回転軸の中心油穴の開口より小径の中心穴が形成されたプラグ部材を回転軸の中心油穴の端部に装着するとともに、そのプラグ部材の中心穴に挿入された円筒部を通しオイル室から回転軸の中心油穴の内方にオイルを放出させるオイルガイド部材を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、ケースの内壁部に回転軸の端部に向かって凹状をなす円形凹部を設けて、その凹部を閉塞する蓋状の部材によってオイル貯留室を画成するとともに、回転軸の中心油穴の中心軸線方向に延びて前記蓋状の部材に一体に固定された略円筒部を通して、オイル貯留室から回転軸の中心油穴内にオイルを供給するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、ケースの内壁部に回転軸の中心油穴の端部に向かって突出する突起およびその回りの旋回誘導壁を設けて、回転軸の中心油穴に十分にオイルを供給できるようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。
特開２０００−２４０７７３号公報 特開２００２−３１０２７１号公報 特開２０００−８１１１７号公報

しかしながら、上述のような従来の動力伝達装置のオイル供給機構にあっては、変速用歯車等の回転伝動要素に潤滑・冷却用のオイルを供給する油路が、回転軸の中心油路を主として形成されるとともに、その中心油路にオイル貯留室からのオイルを供給する円筒部や突起が回転軸と同一の中心軸線を有するように同軸配置されていたため、オイル貯留室からのオイルを回転軸の中心穴内に放出する円筒部を大径にすると、流速が遅くなってしまい、中心油路の入口近傍にオイルが停滞してしまうことで、中心油路からのオイルの漏れが増加するという問題があった。

これに対しては、オイル貯留室からのオイルを回転軸の中心穴内に放出する円筒部を小径にすることができる。しかし、その場合、管路損失が増加することになり、中心油路の内奥側までオイルを十分に供給できなくなるばかりか、中心油路から複数の軸受潤滑部にオイルを供給するための複数の分岐通路部のうち回転軸の端部に近い分岐通路部が回転軸の内周面上に開口する開口穴を通り越してオイルが中心穴の内奥側に向かって供給されることになり、回転軸の端部に近い変速歯車の軸受部等に供給されるべきオイルが不足しがちになるという問題があった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、回転軸の中心穴の内奥側までオイルを供給するとともに、回転軸の内周面上に開口するすべての分岐通路部に十分にオイルを供給することができる動力伝達装置のオイル供給機構を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明に係る動力伝達装置のオイル供給機構は、（１）内部にオイルが収容されるケースと、軸方向に延びる中心穴および該中心穴から分岐して延びる複数の分岐通路部を有するオイル通路が形成されるとともに前記ケース内に配置された回転軸と、前記回転軸に支持されるとともに前記オイル通路を通して供給されるオイルにより潤滑される複数の回転伝動要素と、を備えた動力伝達装置にあって、前記ケースの内部で前記オイルを上方側に汲み上げるオイル汲み上げ手段と、前記ケースと前記回転軸の端部との間に前記オイル汲み上げ手段により汲み上げられたオイルを貯留するオイル貯留タンクを形成するタンク形成部材とを備え、前記オイル汲み上げ手段により汲み上げられたオイルを、前記オイル貯留タンクを介して前記複数の回転伝動要素に供給する動力伝達装置のオイル供給機構において、前記タンク形成部材が、前記オイル貯留タンクの側壁面に開口する導入口および前記回転軸の前記中心穴の内方で開口する噴出口を有するオイル噴出通路を形成しており、前記オイル噴出通路が、前記中心穴より小径であるとともに、前記オイル噴出通路の前記噴出口から前記複数の分岐通路部のうち該噴出口に最も近い分岐通路部の中心までの水平距離をＬ、前記オイル貯留タンクに対し縮小される前記オイル噴出通路のオリフィス流量係数をα、前記噴出口の中心から前記オイル貯留タンク内に貯留されるオイルの液面までの高さをＨとするとき、前記噴出口が前記中心穴を形成する前記回転軸の内周壁面から鉛直上方に離間する離間距離Ｘが、次の〔式１〕で規定される範囲内に設定されることを特徴とするものである。

この構成により、回転軸の中心穴より小径のオイル噴出通路から回転軸の内奥側まで達し得る速度でオイルが供給可能になるとともに、噴出口が回転軸の内周壁面から鉛直上方に離間する離間距離Ｘの設定により、回転軸の端部に最も近い分岐通路部にもオイルが確実に供給可能になる。

なお、オイル貯留タンク内に噴出口からの噴出量より多量のオイルがオイル汲み上げ手段により汲み上げられるとともに導入口からオイルが溢れるようにすることで、噴出口の中心からオイルの液面までの高さＨを、導入口の高さに対応する一定の高さにすることができる。

上記（１）に記載の構成を有する動力伝達装置のオイル供給機構においては、（２）前記噴出口の中心からの前記オイルの液面までの高さＨに対し、前記オイル噴出通路内に供給されるオイルの設定供給量をＱとするとき、前記噴出口の開口径ｄは、次の〔式２〕で規定されるのが好ましい。

この構成により、タンク形成部材のオイル噴出通路の開口径ｄと液面高さＨを適宜設定することで、回転伝動要素の潤滑・冷却に供するオイルの供給設定量Ｑを容易に設定できる。

また、上記（１）、（２）に記載の構成を有する動力伝達装置のオイル供給機構においては、（３）前記ケースが前記回転軸の端部に向かって凹状をなすタンク形成用凹部を有するとともに、前記タンク形成部材が、前記ケースと前記回転軸の端部との間で前記タンク形成用凹部を閉塞して前記オイル貯留タンクを画成するタンク側壁部と、前記オイル噴出通路を形成するよう前記タンク側壁部に一体に固定された管状部と、前記ケースに対向しつつ前記オイル貯留タンクへのオイル導入口部分を形成する導入口形成壁部と、を有しているのがよい。

この構成により、オイル貯留タンクの容量を容易に設定できるとともに、オイル噴出通路や導入口の高さを容易に設定できる。

上記（３）に記載の構成を有する動力伝達装置のオイル供給機構においては、（４）前記タンク形成部材が、前記管状部を取り囲むとともに前記回転軸の前記内周壁面に微小間隙を隔てて近接し、前記タンク側壁部と共に前記回転軸の中心穴の端部を閉塞する筒状壁部を有しているのがより好ましい。

この構成により、回転軸の中心穴の端部からのオイルの漏れを抑えることができるとともに、タンク形成部材の取り扱いや組付け作業も容易化される。なお、筒状壁部に対し管状部がオフセットされることになるが、タンク形成部材を成形型で成形することにより、タンク形成部材を容易にかつ軽量に作製可能である。

また、上記（３）、（４）に記載の構成を有する動力伝達装置のオイル供給機構においては、（５）前記タンク形成部材が、前記タンク側壁部の内壁面から前記管状部の内周面に連続するとともに前記オイル噴出通路の入口径を徐々に縮小させる環状湾曲面を有しているのが望ましい。

この構成により、オイル噴出通路の入口付近での損失ヘッドを抑えることができる。

上記（１）〜（５）に記載の動力伝達装置のオイル供給機構においては、（６）前記複数の回転伝動要素がそれぞれ複数の変速用歯車であってもよい。

この構成により、複数の変速用歯車を有する変速機の潤滑・冷却をなすオイルの供給機構を各変速用歯車への十分なオイル供給が可能なものとし、軽量、コンパクトで低負荷であり、しかも耐久性の高い変速機を提供することが可能となる。

また、上記（６）に記載の動力伝達装置のオイル供給機構においては、（７）前記オイル汲み上げ手段が、前記複数の変速用歯車のいずれか、または該いずれかの歯車に噛合するよう前記ケース内に設けられた他の歯車によって構成され、前記オイル汲み上げ手段を構成する歯車が、回転時に前記ケースの内底部側に貯留されたオイルを上方側にかき上げるものであってもよい。

この構成により、ポンプ等を別設する必要がなく、軽量、コンパクトで、かつ低コストの変速機とすることができる。

本発明によれば、タンク形成部材に、オイル貯留タンクの側壁面に開口するオイル噴出通路を回転軸の中心穴より小径にするとともに、オイル噴出通路の中心軸線が回転軸の中心穴の中心軸線より下方側に位置するように噴出口が回転軸の内周壁面から鉛直上方に離間する離間距離Ｘを設定しているので、複数の回転伝動要素を支持する回転軸の中心穴より小径のオイル噴出通路から回転軸の内奥側まで達し得る速度でオイルを供給するとともに、回転軸の内周面上に開口するすべての分岐通路部に十分にオイルを供給することができるよう、回転軸の端部に最も近い分岐通路部にもオイルが確実に供給可能な動力伝達装置のオイル供給機構を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、一実施形態に係る動力伝達装置のオイル供給機構の概略構成を示す部分断面図であり、図２は、一実施形態に係る動力伝達装置のオイル供給機構のオイル貯留タンクの側面断面図であってタンク形成部材を図１中で左から右方向に見た図である。また、図３は、一実施形態に係る動力伝達装置を回転軸と直交する方向に見た概略断面図である。

まず、構成について説明する。

本実施形態の動力伝達装置は、平行軸歯車型の車両用変速機となっている。

図１および図３に示すように、この車両用変速機１は、公知の手動変速機と同様な主要構成として、車両に横置きされた図示しない多気筒エンジンのエンジンブロックにボルト締結により固定されたケース２と、このケース２内に軸受８１、８２を介して回転自在に支持されるとともに、エンジンからの回転動力を図示しないクラッチ機構を介して入力する第１の回転軸３Ａと、第１の回転軸３Ａに対し平行に離間するようケース２内に軸受８３、８４を介して回転自在に支持された第２の回転軸３Ｂと、これら第１の回転軸３Ａおよび第２の回転軸３Ｂに支持されるとともに互いに噛合する複数組の変速歯車４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ（以下、複数組の変速用歯車４〜９という）と、第１の回転軸３Ａに回転方向一体にかつ軸方向に移動可能に結合するスリーブ１１ｓ、１２ｓを軸方向変位させることで複数組の変速用歯車４〜９のうち第１の回転軸３Ａに回転自在に支持された第１の変速用歯車４ａ、５ａ、６ａ、７ａのいずれかを選択的に第１の回転軸３Ａに回転方向一体に結合可能な第１の同期噛合機構１１、１２と、複数組の変速用歯車４〜９のうち第１の回転軸３Ａに一体的に装着された第２の変速用歯車８ａ、９ａと、複数組の変速用歯車４〜９のうち第２の回転軸３Ｂに一体的に装着された第３の変速用歯車４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂと、第２の回転軸３Ｂに回転方向一体にかつ軸方向に移動可能に結合するスリーブ１３ｓを軸方向変位させることで複数組の変速歯車４〜９のうち第２の回転軸３Ｂに回転自在に支持された第４の変速用歯車８ｂ、９ｂのいずれかを選択的に第２の回転軸３Ｂに回転方向一体に結合可能な第２の同期噛合機構１３と、第２の回転軸３Ｂに一体に装着された出力歯車１４に噛合する環状歯車１５ｒを有するディファレンシャル機構１５と、を備えている。

なお、図３は組み合わせ断面であり、第１の回転軸３Ａは、第２の回転軸３Ｂおよびディファレンシャル機構１５の回転中心軸線上に配置される左右のドライブシャフト１６よりも上方側に位置している。そして、ケース２の内底部側、すなわち第２の回転軸３Ｂの鉛直方向下方側およびディファレンシャル機構１５の鉛直方向下方側には、それぞれ潤滑・冷却用のオイルが収容されており、第１の回転軸３Ａおよび第２の回転軸３Ｂのうち鉛直方向の下方側に位置する第２の回転軸３Ｂまたはその第２の回転軸３Ｂに支持された第３、第４の変速用歯車４ｂ〜９ｂは、ケース２内に貯留されたオイルに部分的に浸漬されている。

また、第１の回転軸３Ａには、その軸方向に延びる中心穴３１と、それぞれの中心穴３１から径方向に分岐して延びる複数の分岐潤滑穴３２ａ等（図１参照；図３中に符号なし）を有する潤滑・冷却用の第１のオイル通路３３が形成されており、第２の回転軸３Ｂには、少なくとも軸方向に延びる中心穴３６を有する潤滑・冷却用の第２のオイル通路３７が形成されている。

複数の第１の変速用歯車４ａ〜７ａは、それぞれの内周部でニードル軸受４１等（図１参照；図３中に符号なし）により第１の回転軸３Ａに対して回転自在に支持されるとともに、第１のオイル通路３３を通して供給されるオイルにより潤滑される複数の回転伝動要素となっている。

また、複数の第１の変速用歯車４ａ〜７ａと、これら第１の変速用歯車４ａ〜７ａにそれぞれ噛合するとともに第２の回転軸３Ｂに一体的に支持された複数の第３の変速用歯車４ｂ〜７ｂとは、それらの回転時に、ケース２の内部に貯留されたオイルを上方側にはね上げることでケース２内の上方側のオイル通路５１にオイルを汲み上げるオイル汲み上げ手段５０として機能し得るようになっている。

このオイル汲み上げ手段５０は、例えば複数の第１の変速用歯車４ａ〜７ａと、第１の変速用歯車４ａ〜７ａに噛合するようケース２内に設けられた他の変速用歯車、すなわち第２の変速用歯車４ｂ〜７ｂとによって構成されており、オイル汲み上げ手段５０を構成する複数対の歯車４〜７の回転時にケース２の内底部側に貯留されたオイルを図３中の左上方側にかき上げる構成となっている。

一方、ケース２と第１の回転軸３Ａの端部との間には、オイル汲み上げ手段５０としての複数組の変速用歯車４〜７により汲み上げられたオイルを一時的に貯留するオイル貯留タンク６０が配置されており、このオイル貯留タンク６０は、第１の回転軸３Ａの端部３ｅに向かって略円形の凹状をなすタンク形成用凹部６１を有するケース２と、タンク形成用凹部６１を閉塞する蓋状のタンク形成部材６２とによって画成されている。

図１および図２に示すように、タンク形成部材６２は、ケース２と第１の回転軸３Ａの端部３ｅとの間でタンク形成用凹部６１を閉塞してオイル貯留タンク６０を画成する略円板状のタンク側壁部６３と、後述するオイル噴出通路６４を形成するようタンク側壁部６３の中央部側（中心からオフセットされた位置であるが後述する）に一体に固定された管状部６５と、ケース２に対向しケース２との間にオイル貯留タンク６０へのオイル導入口６０ａ部分を形成する略コの字形断面の導入口形成壁部６６とを有している。

また、図１に示すように、タンク形成部材６２の導入口形成壁部６６は、鉛直方向の上方側になるほどオイル導入口６０ａの面積が大きくなるように傾斜しており、その最上方のオイル導入口６０ａのわずかに上方には、オイル汲み上げ手段５０としての第１の変速用歯車４ａ〜７ａおよび第３の変速用歯車４ｂ〜７ｂによってかき上げられたオイルをオイル貯留タンク６０の導入口に流下させる樋状のオイル流下部材７１がケース２に一体的に固定されて設けられている。このオイル流下部材７１は、その内方側でオイル通路５１の下流側の部分を形成している。

本実施形態の車両用変速機１においては、このようにオイル汲み上げ手段５０により汲み上げられたオイルを、オイル貯留タンク６０を介して複数の第１の変速用歯車４ａ〜７ａ（回転伝動要素）に供給するオイル供給機構が装備されている。

また、タンク形成部材６２には、オイル貯留タンク６０の側壁面に開口する一端部６４ａおよび第１の回転軸３Ａの中心穴３１の内方で開口する他端部である噴出口６４ｂを有するオイル噴出通路６４が形成されている。

このオイル噴出通路６４は、第１の回転軸３Ａの中心穴３１より小径であり、オイル噴出通路６４の中心軸線６４ｃ（図１参照）は、第１の回転軸３Ａの中心穴３１の中心軸線３１ｃより鉛直方向の下方側に位置している。

さらに、オイル噴出通路６４の噴出口６４ｂから第１のオイル通路３３の複数の分岐潤滑穴３２ａ等のうちこの噴出口６４ｂに最も近い分岐潤滑穴３２ａの中心までの水平距離をＬとし、オイル貯留タンク６０に対し流路断面積が縮小されるオイル噴出通路６４のオリフィス流量係数をα、噴出口６４ｂの中心（オイル噴出通路６４の中心軸線６４ｃ）からオイル貯留タンク６０内に貯留されるオイルの液面までの高さをＨとするとき、噴出口６４ｂが中心穴３１を形成する第１の回転軸３Ａの内周壁面３ｈから鉛直上方に離間する離間距離Ｘは、次の〔式１〕で規定される範囲内に設定されている。

また、噴出口６４ｂの中心からのオイルの液面までの高さＨに対し、オイル噴出通路６４内に供給されるオイルの設定供給量をＱとするとき、噴出口６４ｂの開口径ｄは、次の〔式２〕で規定される値を有している。

さらに、タンク形成部材６２は、管状部６５を取り囲むとともに第１の回転軸３Ａの内周壁面３ｈに微小間隙を隔てて近接し、タンク側壁部６３と共に第１の回転軸３Ａの中心穴３１の端部を閉塞する筒状壁部６７を有しているのに加えて、タンク側壁部６３の内壁面６３ａから管状部６５の内周面６５ｈに連続するとともにオイル噴出通路６４の入口径を徐々に縮小させる環状湾曲面６８を有している。

なお、タンク形成部材６２と軸受８１の間には、環状のシム９１が装着されており、このシム９１によりタンク形成部材６２の外周部がケース２のタンク形成用凹部６１を閉塞するように保持されている。また、タンク形成用凹部６１の周壁部６１ｖは上方側が開いた馬蹄形をなしており、オイル貯留タンク６０のオイル導入口６０ａ部分を形成する略コの字形断面の導入口形成壁部６６の両側には、ケース２の内側壁部９２、９３が近接して設けられている。

ところで、タンク形成部材６２は、筒状壁部６７に対し管状部６５をオフセットさせたものになるが、タンク形成部材６２を成形型で成形することにより、例えば樹脂により射出成形することにより、タンク形成部材６２を容易にかつ軽量に作製可能である。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態の動力伝達装置のオイル供給機構においては、エンジンからの回転動力が第１の回転軸３Ａに伝達され、第１の回転軸３Ａが一定回転速度以上の回転数で回転すると、複数対の変速用歯車４〜７によってケース２の内底部側に貯留されたオイルが上方側にはね上げられ、オイル通路５１を通してオイル貯留タンク６０に流下する。そして、第１の回転軸３Ａが一定回転速度以上の回転数で回転している間、オイル貯留タンク６０内でオイル噴出通路６４の中心からの液面の高さが液面高さＨになるまで液面が上昇し、その後、液面高さＨが維持される。

図４は、そのような運転状態におけるオイル貯留タンク６０の近傍の状態を示す要部断面図である。

この状態においては、オイル噴出通路６４の噴出口６４ｂから中心穴３１の軸線と略平行に噴出するオイルの噴出速度Ｖは、トリチェリの定理あるいはベルヌーイの定理から、理想的にはＶ＝（２ｇＨ）^１／２と考えることができ、オイル噴出通路６４でのオリフィス流量係数αを考慮して、Ｖ＝α（２ｇＨ）^１／２と考えることができる。

また、この噴出速度Ｖで噴出したオイルが第１の回転軸３Ａの内周壁面３ｈに達するまでの時間ｔは、ｔ＝Ｌａ／Ｖで与えられる。ここで、Ｌａは、噴出口６４ｂからオイルの到達点までの水平方向の距離である。そして、この時間ｔ内にオイルが自由落下する高さＸａは、Ｘａ＝（１／２）ｇｔ^２で与えられるから、Ｘａ＝Ｌａ^２／（４α^２Ｈ）と考えることができる。

本実施形態では、このようなオイルの噴出を考慮し、オイル噴出通路６４の噴出口６４ｂが中心穴３１を形成する第１の回転軸３Ａの内周壁面３ｈから鉛直上方に離間する離間距離Ｘは、上記〔式１〕で規定される範囲内に設定され、噴出口６４ｂの開口径ｄは、上記〔式２〕で規定される値を有しているので、少なくともオイル噴出通路６４の噴出口６４ｂの最下点近傍から噴射されるオイルが、オイル噴出通路６４の噴出口６４ｂから第１のオイル通路３３の複数の分岐潤滑穴３２ａ等のうちこの噴出口６４ｂに最も近い分岐潤滑穴３２ａの中心までの水平距離Ｌを越える到達点に達することはなく、噴出口６４ｂに最も近い分岐潤滑穴３２ａ内に確実にオイルが供給されることになる。さらに、オイルの噴出速度Ｖは、液面高さＨを適宜設定することで、第１の回転軸３Ａの内奥側までオイルを供給可能な速度にできる。

そして、複数の分岐潤滑穴３２ａ等の各々、例えば分岐潤滑穴３２ａ内に供給されたオイルは、第１の回転軸３Ａの回りに形成された環状通路３４および第１の回転軸３Ａを部分的に取り囲む円筒部材３５に形成された径方向のオイル通路３５ａを通して、ニードル軸受４１に供給され、第１の変速用歯車４ａの内周の軸受部が潤滑・冷却される。また、噴出口６４ｂの開口径ｄや噴出口６４ｂの中心からのオイルの液面までの高さＨ、流量係数α等に基づいて所要のオイル供給量が設定されているので、第１の回転軸３Ａおよび第２の回転軸３Ｂおよびこれらに支持された複数対の変速用歯車４〜９のいずれかが比較的高速で連続的に回転しても、オイルによる十分な潤滑・冷却がなされることになる。

このように、本実施形態では、第１の回転軸３Ａの中心穴３１より小径のオイル噴出通路６４から第１の回転軸３Ａの内奥側まで達し得る噴出速度Ｖでオイルを供給できるようになるとともに、そのオイル噴出通路６４の中心軸線６４ｃが第１の回転軸３Ａの中心穴３１の中心軸線３１ｃより下方側に位置するので、第１の回転軸３Ａの端部に近い分岐潤滑穴３２ａにもオイルを確実に供給できる。しかも、本実施形態では、噴出口６４ｂが第１の回転軸３Ａの内周壁面３ｈから鉛直上方に離間する離間距離Ｘを上記〔式１〕に基づいて設定しているので、第１の回転軸３Ａの端部に最も近い分岐潤滑穴３２ａにもオイルがより確実に、かつ、適量に供給可能である。

また、本実施形態では、噴出口６４ｂの開口径ｄが上記〔式２〕で規定されるので、タンク形成部材６２のオイル噴出通路６４の開口径ｄと液面高さＨを適宜設定することで、変速用歯車４〜９の潤滑・冷却に供するオイルの供給設定量Ｑを容易に設定できる。

また、ケース２が第１の回転軸３Ａの端部に向かって凹状をなすタンク形成用凹部６１を有するとともに、タンク形成部材６２が、ケース２と第１の回転軸３Ａの端部との間でタンク形成用凹部６１を閉塞してオイル貯留タンク６０を画成するタンク側壁部６３と、オイル噴出通路６４を形成するようタンク側壁部６３に一体に固定された管状部６５と、ケース２に対向しつつオイル貯留タンク６０へのオイル導入口６０ａ部分を形成する略コの字形断面の導入口形成壁部６６とを有しているので、オイル貯留タンク６０の容量を容易に設定できるとともに、オイル噴出通路６４やオイル導入口６０ａの高さを容易に設定できる。

さらに、本実施形態においては、タンク形成部材６２が、管状部６５を取り囲むとともに第１の回転軸３Ａの内周壁面３ｈに微小間隙を隔てて近接し、タンク側壁部６３と共に第１の回転軸３Ａの中心穴３１の端部を閉塞する筒状壁部６７を有しているので、第１の回転軸３Ａの中心穴３１の端部からのオイルの漏れを抑えることができるとともに、タンク形成部材６２の取り扱いや組付け作業も容易化される。

加えて、タンク形成部材６２が、タンク側壁部６３の内壁面６３ａから管状部６５の内周面６５ｈに連続するとともにオイル噴出通路６４の入口径を徐々に縮小させる環状湾曲面６８を有しているので、オイル噴出通路６４の入口付近での損失ヘッドを抑えることができる。

また、本実施形態においては、第１の回転軸３Ａおよび第２の回転軸３Ｂに支持される複数の回転伝動要素が複数の変速用歯車４〜９で構成されるので、複数の変速用歯車４〜９を有する車両用変速機１の潤滑・冷却をなすオイルの供給機構を、各変速用歯車４〜９への十分なオイル供給が可能なものとし、軽量、コンパクトで低負荷であり、しかも耐久性の高い変速機にできる。

さらに、オイル汲み上げ手段５０が、複数組の変速用歯車４〜７のいずれか、またはそのいずれかの第１の変速用歯車４ａ〜７ａに噛合するようケース２内に設けられた他の変速用歯車４ｂ〜７ｂによって構成され、オイル汲み上げ手段５０を構成する変速用歯車４〜７が、回転時にケース２の内底部側に貯留されたオイルを上方側にかき上げるので、オイルポンプ等を別設する必要がなく、軽量、コンパクトで、かつ低コストの変速機にできる。

なお、上述の実施形態においては、複数組の変速用歯車４〜７によってオイル汲み上げ手段５０を構成するものとしたが、特定の歯車に制限されるものでないことはいうまでもない。また、上述の実施形態においては、動力伝達装置を多段の車両用の手動変速機と同様として説明したが、車両用や手動変速機に限定されるものではなく、回転軸に軸方向の中心穴とそれに連通する分岐通路部とからなるオイル通路が形成され、そのオイル通路の中心穴にオイル貯留タンクからオイルを噴出させるものであれば、本発明を適用できる。また、液面高さＨはオイル貯留タンクの導入口高さで規定されるものとしたが、導入口を形成する壁面部に開口するオイルの排出口を設けて、その排出口の高さで液面高さＨを規定することもできる。また、上述の実施形態では、オイル排出口の中心高さを第１の回転軸の軸線高さよりも低く設定していたが、〔式１〕を満たし、必要な噴出速度を設定できる場合、車両用の変速機においては専らそのような位置関係になることが多いということに過ぎず、〔式１〕を満たし、必要な噴出速度を設定できるのであれば、オイル排出口の中心高さを第１の回転軸の軸線高さ以上に設定することも考えられる。また、タンク形成部材は、樹脂製としたが、樹脂以外の材料から成形型により成形したものであってもよいし、成形型で成形されるものでなくともよい。

以上説明したように、本発明は、タンク形成部材に、オイル貯留タンクの側壁面に開口するオイル噴出通路を回転軸の中心穴より小径にするとともに、オイル噴出通路の中心軸線を回転軸の中心穴の中心軸線より下方側に位置するようにしているので、複数の回転伝動要素を支持する回転軸の中心穴にその中心穴より小径のオイル噴出通路から回転軸の内奥側まで達し得る速度でオイルを供給するとともに、回転軸の内周面上に開口するすべての分岐通路部に十分にオイルを供給することのできる動力伝達装置のオイル供給機構を提供することができるという効果を奏するものであり、動力伝達装置のオイル供給機構、特に回転軸の端部に形成されるオイル貯留タンクから回転軸内のオイル通路内に潤滑・冷却用のオイルを供給する動力伝達装置のオイル供給機構全般に有用である。

本発明の一実施形態に係る動力伝達装置のオイル供給機構の概略構成を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る動力伝達装置のオイル供給機構のオイル貯留タンクの側面断面図であってタンク形成部材を図１中で左から右方向に見た図である。 本発明の一実施形態に係る動力伝達装置を回転軸と直交する方向に見た概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の回転軸が一定回転速度以上で回転しているときのオイル供給機構のオイル貯留タンク近傍の状態を示す要部断面図である。

符号の説明

１ 車両用変速機（動力伝達装置）
２ ケース
３Ａ 第１の回転軸（回転軸）
３Ｂ 第２の回転軸
３ｈ 内周壁面
４、５、６、７ 複数組の変速用歯車（オイル汲み上げ手段）
４ａ、５ａ、６ａ、７ａ 第１の変速用歯車
４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂ 第３の変速用歯車
８、９ 複数組の変速用歯車
８ａ、９ａ 第２の変速用歯車
８ｂ、９ｂ 第４の変速用歯車
１１、１２ 第１の同期噛合機構
１３ 第２の同期噛合機構
３１ 中心穴
３１ｃ 中心穴の中心軸線
３２ａ 分岐潤滑穴（分岐通路部）
３３ 第１のオイル通路
４１ ニードル軸受
５０ オイル汲み上げ手段
５１ オイル通路
６０ オイル貯留タンク
６０ａ オイル導入口
６１ タンク形成用凹部
６２ タンク形成部材
６３ タンク側壁部
６４ オイル噴出通路
６４ａ 一端部
６４ｂ 噴出口（他端部）
６４ｃ オイル噴出通路の中心軸線
６５ 管状部
６６ 導入口形成壁部
６７ 筒状壁部
６８ 環状湾曲面
７１ オイル流下部材
Ｈ 液面高さ
Ｌ オイル噴出通路の噴出口から最も近い分岐潤滑穴の中心までの水平距離

Claims (7)

1. 内部にオイルが収容されるケースと、軸方向に延びる中心穴および該中心穴から分岐して延びる複数の分岐通路部を有するオイル通路が形成されるとともに前記ケース内に配置された回転軸と、前記回転軸に支持されるとともに前記オイル通路を通して供給されるオイルにより潤滑される複数の回転伝動要素と、を備えた動力伝達装置にあって、前記ケースの内部で前記オイルを上方側に汲み上げるオイル汲み上げ手段と、前記ケースと前記回転軸の端部との間に前記オイル汲み上げ手段により汲み上げられたオイルを貯留するオイル貯留タンクを形成するタンク形成部材とを備え、前記オイル汲み上げ手段により汲み上げられたオイルを、前記オイル貯留タンクを介して前記複数の回転伝動要素に供給する動力伝達装置のオイル供給機構において、
   前記タンク形成部材が、前記オイル貯留タンクの側壁面に開口する導入口および前記回転軸の前記中心穴の内方で開口する噴出口を有するオイル噴出通路を形成しており、
   前記オイル噴出通路が、前記中心穴より小径であるとともに、
   前記オイル噴出通路の前記噴出口から前記複数の分岐通路部のうち該噴出口に最も近い分岐通路部の中心までの水平距離をＬ、前記オイル貯留タンクに対し縮小される前記オイル噴出通路のオリフィス流量係数をα、前記噴出口の中心から前記オイル貯留タンク内に貯留されるオイルの液面までの高さをＨとするとき、
   前記噴出口が前記中心穴を形成する前記回転軸の内周壁面から鉛直上方に離間する離間距離Ｘが、次の〔式１〕で規定される範囲内に設定されることを特徴とする動力伝達装置のオイル供給機構。
   
2. 前記噴出口の中心からの前記オイルの液面までの高さＨに対し、前記オイル噴出通路内に供給されるオイルの設定供給量をＱとするとき、
   前記噴出口の開口径ｄは、次の〔式２〕で規定されることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置のオイル供給機構。
   
3. 前記ケースが前記回転軸の端部に向かって凹状をなすタンク形成用凹部を有するとともに、前記タンク形成部材が、前記ケースと前記回転軸の端部との間で前記タンク形成用凹部を閉塞して前記オイル貯留タンクを画成するタンク側壁部と、前記オイル噴出通路を形成するよう前記タンク側壁部に一体に固定された管状部と、前記ケースに対向しつつ前記オイル貯留タンクへのオイル導入口部分を形成する導入口形成壁部と、を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置のオイル供給機構。
4. 前記タンク形成部材が、前記管状部を取り囲むとともに前記回転軸の前記内周壁面に微小間隙を隔てて近接し、前記タンク側壁部と共に前記回転軸の中心穴の端部を閉塞する筒状壁部を有していることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置のオイル供給機構。
5. 前記タンク形成部材が、前記タンク側壁部の内壁面から前記管状部の内周面に連続するとともに前記オイル噴出通路の入口径を徐々に縮小させる環状湾曲面を有していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の動力伝達装置のオイル供給機構。
6. 前記複数の回転伝動要素がそれぞれ複数の変速用歯車であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の動力伝達装置のオイル供給機構。
7. 前記オイル汲み上げ手段が、前記複数の変速用歯車のいずれか、または該いずれかの歯車に噛合するよう前記ケース内に設けられた他の歯車によって構成され、
   前記オイル汲み上げ手段を構成する歯車が、回転時に前記ケースの内底部側に貯留されたオイルを上方側にかき上げることを特徴とする請求項６に記載の動力伝達装置のオイル供給機構。